JP5269860B2 - 接続用クランプ装置の組付け方法 - Google Patents
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Description
これにより、ケーシング16がスラスト軸受およびラジアル軸受の双方として機能し、内部のねじ12を回転操作可能にしている。
また、ねじ山30がパーフォレーション部26との係合領域から軸方向へ完全に抜け出るため、バンド自由端22の挿脱機能と相俟って迅速な組立ての実現化に寄与している。 なお、ホースクリップの説明上で用いた上記の各名称には、閲読の便宜上、特許文献1で付された符号を引用している。
同様に、ラジアル軸受を形成するピン部分78および支持部10の加工についても高い寸法精度が必要となるとともに、ケーシング16の内周面に高い真円度が求められて製作コストが増加する虞がある。
また、ケーシング16に作用する力は、捩り力とともに、金属バンド18の径方向に働く力を持っているため、単なる筒状であるフリーカッティング部50から拡大されたケーシング部分58に到る形状は、径方向の力に対して強度的に不利である。一般に筒状の端部にフランジ部が形成された構造は、圧縮力および引張力に対する強度や剛性が優れていることが知られている。
接続用クランプ装置の組付け方法において、有端環状のストラップバンドは被締結物に巻かれるもので、一端部側に筒状のハウジングが接線方向に設けられている。螺子は、ハウジングの一端開口部から挿入されてハウジング内に回転操作可能に配設され、所定のピッチ幅で形成された螺旋歯を有する。
歯列部は、ハウジングの内部を挿通してストラップバンドの一端部側の外側に位置する他端部側に設けられており、ストラップバンドを幅方向に横切り、周方向に対して螺旋歯と噛合う角度を有し、周方向に沿って並列配置されて螺子の螺旋歯に係合する複数の歯部から成る。螺子の回転操作時に他端部側が一端部側に対して相対的に摺動することにより、ストラップバンドが縮径して被締結物を締付ける。
ハウジングの一端開口部には、環状の有端フランジ部が形成されており、その有端フランジ部の全帯域部、あるいは所定の円周角を有する一部の帯域部を螺子のピッチ幅および捩り方向に応じて捩られた螺旋面状に曲成した内周縁部が設けられている。有端フランジ部の内周縁部は、螺旋歯のピッチ幅に挟入されることにより、螺子を螺進退可能に係合させる雌ねじ部として機能する。
螺子を前記ハウジングに配設した後、有端フランジ部の全帯域部、あるいは一部の帯域部を、専用工具により螺旋面状から平坦状に塑性変形して矯正するようにしている。
しかも、螺子の後付けは、有端フランジ部の全帯域部あるいは一部の帯域部を螺旋面状に曲成することで実現するので、螺子やハウジングの加工に高い寸法精度を必要とせずコスト的に有利である。
有端フランジ部の全帯域部、あるいは一部の帯域部が有する捩り度合を調節することにより、螺子が有端フランジ部の弾性変形を伴いながら有端フランジ部の内周縁部にねじ込まれる構成としている。
この場合、螺子と有端フランジ部との間に生じる圧接力により、螺子を有端フランジ部に強く保持させて螺子が不用意に外れないようにすることができる。
すなわち、螺子のピッチ幅が大きく、かつハウジングの板厚が小さい場合であっても、螺子を有端フランジ部に強く圧接させて螺子の抜止めを図ることができる。
また、ストラップバンドを大きな締付け力で被締結物に締付けて、ストラップバンドに大きな引張力を与えても、突部や舌辺部に引張方向への曲げモーメントが生じないため、突部と第1穴部との間および舌辺部と第2穴部との間の隙間が開かず、被締結物に対する巻締め分布を初期の均一な状態に維持し、被締結物からガス冷媒などの循環媒体が漏出する虞がなくなる。
本発明の実施例1を図1ないし図8に基づいて説明する。
図1における接続用クランプ装置1は、被締結物であるホース2に高耐久性が要求される近年の事情に鑑み、ホース2のゴム硬度を高くし、かつ機械的強度を上げるため、補強糸を増やすなどしている。このため、ホース2に大きな面圧の巻締め力を締付け力として必要とする場合に好適であり、例えば、過給機付きエンジン(図示せず)であって、空気の充填率を高めるため、圧搾空気を冷却するインタークーラーと吸気管(いずれも図示せず)とを接続する場合に適用される。
この固定機構5において、ハウジング4の取付け辺4b、4cである底部4dから外方に突出する突部6が、例えばコイニングなどのハーフシャー手段Qにより形成されている{図2(a)および図3参照}。
底部4dの舌辺部7とは反対側の延長辺部4eは、図2(a)に記号Gで示すように、プロジェクション溶接、抵抗溶接、アーク溶接、シーム溶接、プラズマ溶接あるいはTIG溶接などの取付け手段により一端部側3Aに固定されている。
ストラップバンド3の他端部側3Bは、他端部側3Bを二重に折り重ね合わせて一体的に固定した第1側部3aと第2側部3bから成る端折り帯部3Cを形成している。歯列部11も折り重ね合わせることにより、第1側部3aの歯部11aと第2側部3bの歯部11aとは、厚み方向に連通するように対向している{図5(a)〜(c)参照}。これにより、端折り帯部3Cの第2側部3bが、ストラップバンド3の一端部側3A上に摺接するように位置する。
なお、以後の説明では、一端部側3Aおよび他端部側3Bの文言について、ストラップバンド3の形容を省いてそのまま用いる。
すなわち、帯域部12Bは、始端部12sから中途端部12mにわたって設けられており、螺子8のピッチ幅Hおよび捩り方向R2に応じた螺旋面を成し、ハウジング4の外側部に位置する。
この場合、内周縁部12Aの厚みTは、螺旋歯8sのピッチ幅Hに応じた寸法に設定されており、螺子8の回転操作に伴って、螺旋歯8sがピッチ幅Hで内周縁部12Aを挟入して、内周縁部12Aの内外縁を摺動するようになっている。
なお、図6(a)における螺旋歯8sの条数は、閲読の便宜上の観点から図2のものより多く設けている。後述する実施例2の図9に示す螺旋歯8sも同様である。
これに伴い、軸部8bの先端がハウジング4の他端開口部に設けた曲成リング部4gへ回転可能に挿入されて支持される。
ついで、図示しない型締め機構を用いて、プレス部13aを保持部13bに近づける方向Sに圧縮変位させる。これにより、有端フランジ部12の帯域部12Bは、頭部8aを介してハウジング4の内方に指向する外力を受け、螺旋面状から平坦状に塑性変形して矯正される。これに伴い、螺子8の頭部8aが有端フランジ部12の外表面に圧接し、その内周縁部12Aは、雌ねじ部を形成しない曲成前の状態になる。
ストラップバンド3の縮径変位に伴い、切起し辺部10aが他端部側3Bにより押し下げられて舌辺部7を押圧し、一端部側3Aに対する取付け辺4b、4cの圧接状態を強化して全体の安定化を図る。
上記構成の有端フランジ部12の帯域部12Bは、螺子8のピッチ幅Hに応じた螺旋面状に曲成されているので、螺子8を有端フランジ部12の内周縁部12Aにねじ込むことにより、螺子8をハウジング4内に螺進させて配置することができる。
これにより、ハウジング4をストラップバンド3に取付けた後、螺子8をハウジング4内に配置する後付けが可能となり、迅速な組付けを実現して生産性の向上に寄与する。
しかも、螺子8の後付けは、有端フランジ部12の帯域部12Bを螺旋面状に曲成することで実現するので、螺子8やハウジング4の加工に高い寸法精度を必要とせず、かつ小型で高強度・高剛性となってコスト的に有利である。
しかしながら、螺子の螺旋歯は、所定のピッチ幅を必要とし、そのピッチ幅を過度に大きくできないため、有端フランジ部の厚み、ひいてはハウジングの厚みを一定以上に大きくすることが困難であった。このため、ハウジングの寸法を増やさず、厚みだけを大きくしてハウジングの剛性を高めることが不可能であった。
これにより、有端フランジ部12の厚み、ひいてはハウジング4の厚みを大きくすることが可能となるため、ハウジング4の外径寸法を増やさず、厚みだけを大きくしてハウジング4の剛性を高めることができる。
しかしながら、螺旋歯8sのピッチ幅Hを大きくすることは、歯部11aに対する噛合数を減らすことに繋がり、ホース2に対するストラップバンド3の使用径が50mm以下になると、噛合数の減少により応力が過大となり、ストラップバンド3の歯列部11(噛合部)が変形したり、歯部11aに対する螺旋歯8sの静止摩擦角度を超えたりして、ストラップバンド3に緩みが生じ、ホース2への締付け力を大きくできない不都合がある。 このため、螺旋歯8sのピッチ幅Hを大きくするには限界があり、有端フランジ部12の厚みを大きくする方途が限られていた。
この場合、有端フランジ部12の帯域部12Bの捩り度合いなどを調節し、有端フランジ部12の弾性変形を伴わせながら螺子8を有端フランジ部12にねじ込むことができる。この際、螺子8と有端フランジ部12との間に生じる圧接力により、螺子8を有端フランジ部12に強く保持させて螺子8が不用意に外れないようにすることができる。
すなわち、螺子8のピッチ幅Hが大きく、かつハウジング4の板厚が小さい場合であっても、螺子8を有端フランジ部12に強く圧接させて螺子8の抜止めを図ることができる。
実施例1では、他端部側3Bを二重に折り重ね合わせて一体的に固定しているので、端折り帯部3Cの厚みが大きくなり、他端部側3Bを簡単な構成で補強することができる。 しかも、他端部側3Bの補強は、他端部側3Bのみを二重に折り重ね合わせることで実現するので、ストラップバンド3における全体の剛性が急増することがなく、良好な柔軟性を保持することができる。
この観点に鑑み、ストラップバンド3の他端部側3Bを二重に折り重ね合わせて一体的に固定することは、ストラップバンド3の厚みを小さくしつつ、歯列部11を有する他端部側3Bを補強する上で巧妙かつ優れた手段である。
図9は本発明の実施例2を示す。実施例2が実施例1と異なるところは、図9(a)に円周角度φで示すように、有端フランジ部12の全帯域部12Cを螺旋面状に形成したことである{図9(b)参照}。すなわち、全帯域部12Cは、始端部12sから終端部12tの全周にわたって設けられており、螺子8のピッチ幅Hおよび捩り方向R2に応じた螺旋面を成し、ハウジング4の外側部に位置する。
なお、有端フランジ部12の径寸法、径方向の幅寸法および円周長は所望に設定することができ、円周角度φは、螺子8の有効径やねじ山寸法などを考慮した一例として、比較的大きな160度〜200度の角度範囲に設定してもよい。
図10は本発明の実施例3を示す。実施例3が実施例1と異なるところは、ストラップバンド3の他端部側3Bを二重に折り重ね合わせず、一重のまま一端部側3Aに沿って延出させたことである。このように構成しても、螺旋面状を成す有端フランジ部12については、実施例1と同様な効果が得られる。
(a)実施例1におけるストラップバンド3は、SUS304系のステンレス鋼板に代わって、強化合成樹脂、銅板または各種の金属合金により形成してもよい。ハウジング4は円筒状に限らず、三角筒状、四角筒状、五角筒状あるいは多角筒状にしてもよい。
(b)ハウジング4は一端部側3Aの接線方向に取付けたが、幾何学的な正確さは必要でなく、接線方向に対する多少のずれは許容範囲であり、実用上の観点から接線方向であればよい。
(d)固定機構5において、突部6を嵌合して位置決めする第1穴部9は、内外に貫通しない窪みとしての底付穴であってもよい。
(e)実施例1における第1側部3aと第2側部3bとは、固定手段3Eに代わって各種の溶接(抵抗溶接、プロジェクション溶接、アーク溶接、TIG溶接、プラズマ溶接)などの取付手段を用いて両者を固定するようにしてもよい。
(g)さらに、帯域部12Bの円周角度θに言及すれば、円周角度θは45度〜300度や90度〜250度の角度範囲に限らず、螺子8と帯域部12Bとの螺合関係をはじめ、取付け状態や使用対象などの環境条件により随意の角度に定めてもよい。
実施例2では、有端フランジ部12における全帯域部12Cの円周角度φを一例として160度〜200度の角度範囲に設定したが、この円周角度φについても上記の環境条件に応じて随意の角度に設定してもよい。
(i)実施例1〜3において、螺子8の軸部8bは鼓状に形成し、軸部8bをストラップバンド3の周方向に沿い易くするとともに、歯部11aに対する螺旋歯8sの係合数を増やしてもよい。
2 ホース(被締結物)
3 ストラップバンド
3a 第1側部
3b 第2側部
3A ストラップバンドの一端部側
3B ストラップバンドの他端部側
3C 端折り帯部
4 ハウジング
4b、4c ハウジングの取付け辺
4d ハウジングの底部
4f ハウジングの一端開口部
5 固定機構
6 突部
7 舌辺部
8 螺子
8a 螺子の頭部
8b 螺子の軸部
8s 螺旋歯
9 第1穴部
10 第2穴部
10a 切起し辺部
11 歯列部
11a 歯部
12 有端フランジ部
12A 有端フランジ部の内周縁部(雌ねじ部)
12B 有端フランジ部の帯域部
12C 有端フランジ部の全帯域部
13 専用工具
H 螺子のピッチ幅
R2 螺子の捩り方向
W ストラップバンドの幅方向
θ 帯域部の円周角度
φ 全帯域部の円周角度
Claims (2)
- 一端部側で前記一端部側の接線方向に筒状のハウジングを設けて被締結物に巻かれる有端環状のストラップバンドと、
前記ハウジングの一端開口部から挿入されて前記ハウジング内に回転操作可能に配設され、所定のピッチ幅で形成された螺旋歯を有する螺子と、
前記ハウジングの内部を挿通して前記ストラップバンドの前記一端部側の外側に位置する他端部側に設けられ、前記ストラップバンドを幅方向に横切り、周方向に対して螺旋歯と噛合う角度を有し、周方向に沿って並列配置されて前記螺子の螺旋歯を係合させる複数の歯部から成る歯列部とを備え、
前記螺子の回転操作時に前記他端部側が前記一端部側に対して相対的に摺動することにより、前記ストラップバンドが縮径して前記被締結物を締付ける接続用クランプ装置の組付け方法において、
前記ハウジングの前記一端開口部に環状の有端フランジ部を形成し、前記有端フランジ部の全帯域部、あるいは所定の円周角を有する一部の帯域部を前記螺子のピッチ幅および捩り方向に応じて捩られた螺旋面状に曲成し、前記有端フランジ部の内周縁部が前記螺旋歯の前記ピッチ幅に挟入されることにより、前記有端フランジ部の内周縁部が前記螺子を螺進退可能に係合させる雌ねじ部として機能し、
前記螺子を前記ハウジングに配設した後、前記有端フランジ部の前記全帯域部、あるいは前記一部の帯域部を、専用工具により螺旋面状から平坦状に塑性変形して矯正するようにしたことを特徴とする接続用クランプ装置の組付け方法。 - 前記有端フランジ部の前記全帯域部、あるいは前記一部の帯域部が有する捩り度合を調節することにより、前記螺子は前記有端フランジ部の弾性変形を伴いながら前記有端フランジ部の前記内周縁部にねじ込まれることを特徴とする請求項1に記載の接続用クランプ装置の組付け方法。
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